ECOLOGIA E AGRICOLTURA   |   Tempo di Lettura: 8 min

La capacità delle piante di depurare l'aria di casa

La capacità delle piante di depurare l'aria di casa

Scopri come le piante riescano a migliorare la qualità dell'aria all'interno degli ambienti domestici leggendo l'anteprima del libro di Ariane Boixiere e Genevieve Chaudet.

Migliorare là qualità dell'aria interna

Le piante sono esseri viventi come noi. Per vivere hanno bisogno di aria e di acqua. Inoltre, il loro metabolismo agisce sulle sostanze inquinanti contenute nell'aria. Esercitano pertanto un'azione benefica per migliorare l'aria dei nostri ambienti.

Le ricerche sulla qualità dell'aria interna

Il ruolo delle piante sulla qualità dell'aria interna è stato inizialmente studiato dalla NASA negli anni Settanta e Ottanta, dopodiché è diventato oggetto di numerose ricerche in tutto il mondo. In Francia il programma Phytair, avviato nel 2001, mira a convalidare tali ricerche.

Il concetto di qualità dell'aria interna è apparso per la prima volta nel 1974. La qualità dell'aria è divenuta oggetto di studi approfonditi condotti da Bill Wolverton, giovane studente americano specializzato in scienze ambientali, che venne impiegato dalla National Aeronautics and Space Administration (NASA) per studiare la qualità dell'aria nei missili spaziali abitati.

Creò pertanto un habitat ecologico chiuso che riproduceva su piccola scala le condizioni di vita degli astronauti nello spazio. Ecologico perché introducendo una pianta, cioè un essere vivente, in questo spazio Bill Wolverton cercò di rendere tale spazio più simile all'ambiente naturale degli esseri umani, la terra. L'habitat in questione era uno spazio chiuso, una scatola ermetica nella quale l'aria veniva iniettata per mezzo di un tubo e che conteneva una pianta in vaso. Wolverton introdusse in questa scatola deN'aria inquinata e misurò sull'arco di 24 ore le variazioni nella quantità di ciascuna sostanza inquinante assorbita dalla pianta. In seguito estese i suoi studi all'aria presente negli uffici e nelle abitazioni.

Il primo biofiltro

Bill Wolverton fu il primo, nel 1989, a testare in casa propria un sistema di biofiltrazione perfezionato associando una pianta (un pothos) in vaso a del carbone attivo e a dei microrganismi contenuti nel substrato. Posizionò sotto il vaso un piccolo ventilatore, che creava un movimento discendente di aria, affinché le sostanze inquinanti fossero assorbite e decomposte dai microrganismi delle radici.

Misurò l'assorbimento di vari composti chimici in una gamma di piante da appartamento scelte tra le più diffuse. Queste piante venivano rinchiuse in camere ermetiche contenenti aria pulita, dopodiché Wolverton iniettava delle sostanze inquinanti a concentrazioni simili a quelle rilevate nelle abitazioni. Constatò a quel punto che certe piante erano più efficaci di altre per assorbire determinate sostanze.

Il Programma Phytair

I lavori di Bill Wolverton hanno ispirato numerosi scienziati in tutto il mondo.

In Francia il programma di ricerche scientifiche Phytair ha avuto inizio nel 2001 dall'unione dell'associazione Plant'air pur, del Centro scientifico e tecnico per l'edilizia (CSTB) di Nantes, della Facoltà di farmacia di Lille e del Consiglio regionale Nord-Pas de Calais. Il suo scopo era di studiare il ruolo anti-inquinamento delle piante da appartamento e verificarne così la capacità di risanare l'aria di casa dalle sostanze inquinanti. Questo programma era incentrato su due piante (clorofito e pothos) e su tre sostanze inquinanti (benzene, monossido di carbonio e formaldeide).

Oggi è arrivato alla terza fase: passare dalla scala di laboratorio a quella della realtà. I laboratori del CNRS e dell'Università di Lille si sono uniti al programma.

I principi della biodepurazione

Sotto il termine "biodepurazione" è raggruppato l'insieme di tecniche che i microrganismi viventi (per esempio batteri e lieviti) mettono in atto per risanare un terreno, l'acqua o l'aria inquinati da un composto chimico, a patto che quest'ultimo sia biodegradabile.

Un meccanismo in tre grandi fasi

Vera e propria fabbrica anti-inquinamento, la pianta ha la capacità di captare certe sostanze inquinanti nell'aria e decomporle grazie al proprio metabolismo. Per spiegare in dettaglio il complesso meccanismo di assorbimento, captazione e trasformazione di tali sostanze da parte della pianta sono stati necessari vari anni di sperimentazioni e ricerche. Pur tuttavia, oggi possiamo descrivere il processo di biodepurazione. I meccanismi naturali osservati si basano nella fattispecie sugli studi condotti dall'équipe di ricercatori della Facoltà di farmacia di Lille, di cui fanno parte Damien Cuny e Marie-Amélie Rzepka, nell'ambito del programma Phytair. Studi simili sono in corso in numerosi paesi.

Innanzitutto le piante trasformano l'anidride carbonica in ossigeno grazie al processo della fotosintesi. Si tratta in un certo senso della prima fase di depurazione, perché la C02 in quantità eccessive nuoce all'essere umano. In secondo luogo le piante traspirano e, aumentando l'igrometria, favoriscono una migliore qualità dell'aria.

Per finire, il grosso del lavoro anti-inquinamento lo svolgono captando tramite le foglie i prodotti tossici volatili che le circondano. Possiedono infatti la capacità di far sparire certe sostanze chimiche grazie ai loro processi biologici oppure immagazzinandole nei tessuti.

Il percorso delle sostanze inquinanti nella pianta

Anche i microrganismi fissati sulle radici della pianta svolgono un loro ruolo nella depurazione dell'aria. Cuny e Rzepka, membri dell'équipe di ricercatori che studia la biodepurazione presso la Facoltà di farmacia di Lille, spiegano che certe sostanze inquinanti una volta sciolte nell'acqua del terreno vengono assorbite dalle radici della pianta. Precisano poi che le piante assorbono tali sostanze anche grazie alle foglie, attraverso gli stomi o in seguito al loro depositarsi sulla superficie.

Stomi: gli stomi sono degli orifizi situati sostanzialmente sull'epidermide fogliare dei vegetali, necessari alla respirazione, alla fotosintesi e alla regolazione idrica.

Grazie a questi stomi hanno luogo gli scambi gassosi tra la pianta e l'atmosfera. Una volta giunte nella cavità sottostomatica, le sostanze inquinanti entrano in contatto con l'acqua che riveste le pareti. In fase liquida possono penetrare nelle cellule ed essere trasformate o immagazzinate. Le sostanze che si posano sulla superficie delle foglie entrano in contatto con la cuticola e possono migrarvi dentro per influsso di numerosi parametri: temperatura, natura della sostanza inquinante ecc.

Piante sèecializzate

La cosa incredibile di questa biodepurazione è che ciascuna pianta assorbe soltanto determinati composti organici volatili o inquinanti molto specifici. In un certo qual modo esiste una specializzazione della pianta nella sua attività anti-inquinamento.

Rispettare i bisogni vitali delle piante

Una pianta è un essere vivente che per sopravvivere deve rispondere a dei bisogni vitali. Soltanto se è in buona salute può esercitare una vera azione anti-inquinamento.

La pianta respira

Come ogni essere vivente la pianta mette in atto un meccanismo di respirazione. Assorbe infatti l'ossigeno, lo assimila ed espelle anidride carbonica, di giorno come pure di notte.

La pianta traspira

Quando la temperatura si alza, la pianta lotta contro il calore lasciando evaporare gran parte dell'acqua attinta dal suolo mediante le radici. È il fenomeno di evapo-traspirazione.

La pianta si nutre grazie alla fotosintesi

Per svilupparsi la pianta ha bisogno di una gran quantità di elementi organici contenenti carbonio. Cerca nell'aria e nell'acqua gli elementi necessari alla sua alimentazione e al suo funzionamento, trasformando tali elementi inorganici (minerali ecc.) in materia assimilabile grazie alla fotosintesi. Le radici attingono dal terreno l'acqua carica di elementi nutritivi principali, nella fattispecie azoto (N), fosforo (P) e potassio (K), come pure gli oligoelementi. Alcuni microrganismi presenti nel terreno si fissano sulle radici.

Tra questi troviamo dei batteri che vivono in simbiosi con le radici della pianta, svolgendo vari ruoli: fungono da barriera contro gli elementi nocivi o patogeni del suolo (di cui si nutrono) e contribuiscono all'assorbimento delle sostanze nutritive attraverso le radici.

La pianta inoltre trasforma l'anidride carbonica dell'aria grazie agli stomi, minuscoli pori situati sulle foglie; è la fotosintesi. Grazie alla clorofilla contenuta nei cloroplasti (organuli delle cellule vegetali), le piante sfruttano l'energia luminosa del sole per unire l'anidride carbonica assorbita e l'idrogeno fornito dall'acqua; formano così sostanze organiche come lo zucchero e l'amido, espellendo nel contempo ossigeno.

Data di Pubblicazione: 9 aprile 2019


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